英国工程师如何制造可能在水上反弹的炸弹 英国工程师如何制造可能在水上反弹的炸弹
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七十五年前，巴恩斯·沃利斯策划了一场着名的二战攻击，其中包括炸入德国水坝恩斯·沃利斯爵士是一名天才工程师，在第二次世界大战期间设计了一种非常特殊。这个想法是它会在水面上反弹并摧毁鲁尔河谷沿岸的德国水坝，造成大规模洪水和水和水力供应的破坏。 部分归功于1955年的电影The Dam Busters，1943年5月16日和17日举行的Chastise行动背后的故事，已经成为一个熟悉的战时故事。但沃利斯的实际工作计算却丢失了。那么我们对弹跳背后的复杂科学了解多少？ 我们知道德国人认为他们的水坝是他们敌人的潜在目标，并在结构前放置网以保护他们。为了破坏一座大坝，沃利斯意识到用大量小加油它是行不通的。把一把沙子扔在窗户上，然后用石头做同样的事情就好了。 瓦利斯认为，要造成严重破坏，必须在水下约30英尺的深度处将一枚四吨直接引爆到坝墙上。在那些日子里，高空轰炸的准确性不足以在目标上发射这样的。将它像水砾石一样在水面上朝水坝弹跳的想法受到了启发。 在早期的实验中，一些事情变得清晰。首先，对于弹跳它必须旋转 - 用后旋。就像在网球上一个微妙的后旋投球，导致球在网上盘旋。 瓦利斯计算出一种带有后旋的会被所谓的马格纳斯效应所吸引，这种效应可抵抗向下的重力拉力并确保它轻轻地撞击水面。如果击中水太硬，它会过早引爆，对飞机造成损坏，但对大坝没有损坏。 因此，旋转意味着可以从可控制的高度运送。在60英尺处飞行已经危险地低，但没有后旋，兰开斯特轰炸机必须飞得更低更快。 在瓦利斯最早的实验中，他使用大理石和高尔夫球，显然他的是球形的。但是因为它更容易制造圆柱形，所以在圆柱体上绑上一个球形木质外壳使它们成圆形。 然而，当按比例放大到全尺寸时，球形上的外壳会在与水撞击时破裂。没过多久就确定球形外壳是不必要的，并且裸缸将有效地反弹。 然而，与球体不同，圆柱体只有在直线反弹时才会反弹。这是旋转的第二个好理由，因为旋转使圆柱的轴保持水平，使其正好撞击水面。就像旋转的行星地球一样，旋转圆柱体的陀螺效应稳定了旋转轴。 沃利斯发现了回旋的另一个关键优势。不能以240英里/小时的速度冲入水坝墙，因为它会过早地引爆并且不会造成重大损坏。所以他确保落在了大坝的旁边 - 但因为它还在旋转，它会轻轻地向坝壁弯曲。当它到达所需的深度时，它正好对着大坝，它会造成最大的伤害。 最后，沃利斯需要知道要使用多少炸药。他对模型进行了小规模的测试，然后研究了如何扩大爆炸的数量来处理120英尺高的大坝，理想情况下他的装有40吨炸药。在这种情况下他只能使用4吨，所以以及黑暗条件，低空和敌人的火力，精确度是关键。 在多塞特郡和肯特郡进行水试验之后，实际的突袭发生在1943年5月17日凌晨，19架兰开斯特轰炸机从林肯郡的英国皇家空军斯坎普顿飞出。经过三个小时的飞行后，第一架飞机在M?hne大坝上排成一列，以240英里/小时的速度飞行，并在60英尺的危险低空飞行。 在大坝前方大约半英里处被释放，反弹了五六次并在距离墙壁不远的地方沉没。在所需的30英尺深度处，水的压力引发了坝墙旁边的爆炸。总共有五架飞机在第一座大坝被撞坏之前不得不放下 。 突袭是危险的，许多人丧生，其对战争进程的影响仍有争议。然而，75年之后我们肯定会同意的一点是，瓦利斯作为天才工程师被正确地记住了。
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